8、
(2009年天津卷)8.某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=Asin
,则质点
A.第1 s末与第3 s末的位移相同
B.第1 s末与第3 s末的速度相同
C.3 s末至5 s末的位移方向都相同
D.3 s末至5 s末的速度方向都相同
答案: AD
[解析]由关系式可知
,
,将t=1s和t=3s代入关系式中求得两时刻位移相同,A对;画出对应的位移-时间图像,由图像可以看出,第1s末和第3s末的速度方向不同,B错;仍由图像可知,3s末至5s末的位移大小相同,方向相反,而速度是大小相同,方向也相同。故C错、D对。
7、(2009年广东物理)14.(2)图11为声波干涉演示仪的原理图。两个U形管A和B套在一起,A管两侧各有一小孔。声波从左侧小孔传入管内,被分成两列频率_________的波。当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时,若两列波传播的路程相差半个波长,则此处声波的振幅______;若传播的路程相差一个波长,则此处声波的振幅____________。
答案:相等;等于零;等于原振幅的2倍
[解析]声波从左侧小孔传入管内向上向下分别形成两列频率相同的波,若两列波传播的路程相差半个波长,则振动相消,所以此处振幅为零,若传播的路程相差一个波长,振动加强,则此处声波的振幅为原振幅的二倍。
6、
(2009年上海物理)12.弹性绳沿x轴放置,左端位于坐标原点,用手握住绳的左端,当t=0时使其开始沿y轴做振幅为8cm的简谐振动,在t=0.25s时,绳上形成如图所示的波形,则该波的波速为___________cm/s,t=___________时,位于x2=45cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。
[答案]20,2.75ww.ks5u.com
[解析]由图可知,这列简谐波的波长为20cm,周期T=0.25s×4=1s,所以该波的波速
=20/1m/s=20m/s;从t=0时刻开始到N质点开始振动需要时间
,在振动到沿y轴正向通过平衡位置需要再经过t2=T/2=0.5s,所以当t=(2.25+0.5)s=2.75s,质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。
5、(2009年上海物理)4.做简谐振动的单摆摆长不变,若摆球质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2,www.ks5u.com则单摆振动的( )
(A)频率、振幅都不变 (B)频率、振幅都改变
(C)频率不变、振幅改变 (D)频率改变、振幅不变
[答案]C。
[解析]由单摆的周期公式
,可知,单摆摆长不变,则周期不变,频率不变;振幅A是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量,由
可知,摆球经过平衡位置时的动能不变,因此振幅改变,所以C正确。www.ks5u.com17
4、(2009年北京卷)17.一简谐机械波沿x轴正方向传播,周期为T,波长为
。若在x=0处质点的振动图像如右图所示,则该波在t=T/2时刻的波形曲线为
![]()
[答案]A
[解析]从振动图上可以看出x=0处的质点在t=T/2时刻处于平衡位置,且正在向下振动,四个选项中只有A图符合要求,故A项正确。www.ks5u.com
3、(2009年北京卷)15.类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率。在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出下列内容,其中不正确的是
A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用
B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
C.机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播
D.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波
[答案]D
[解析]波长、波速、频率的关系对任何波都是成立的,对电磁波当然成立,故A选项正确;干涉和衍射是波的特性,机械波、电磁波都是波,这些特性都具有,故B项正确;机械波是机械振动在介质中传播形成的,www.ks5u.com所以机械波的传播需要介质而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远的传播形成的,所以电磁波传播不需要介质,故C项正确;机械波既有横波又有纵波,但是电磁波只能是横波,其证据就是电磁波能
够发生偏振现象,而偏振现象是横波才有的, D项错误。故正确答案应为D。
2、(2009年全国卷Ⅱ)14.下列关于简谐振动和简谐波的说法,正确的是
A.媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等
B.媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等
C.波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致
D.横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍。![]()
答案AD
[解析]介质中的质点的振动周期和相应的波传播周期一致A正确。而各质点做简谐运动速度随时间作周期性的变化,但波在介质中是匀速向前传播的,所以不相等,B错。对于横波而言传播方向和振动方向是垂直的,C错。根据波的特点D正确。
1、(2009年全国卷Ⅰ)20.一列简谐横波在某一时刻的波形图如图l所示,图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m和x=4.5m。点的振动图像如图2所示。
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在下列四幅图中,O点的振动图象可能是
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答案BC
[解析]该波的波长为4m,PQ两点间的距离为3m。当波沿x轴正方向传播时当P在平衡位置向上振动时而Q点此时应处于波峰,B正确。当沿x轴负方向传播时,P点处于向上振动时Q点应处于波谷,C对。
10、(08上海卷理科综合)8.噪声会对人的心理、生理、生活与工作带来严重影响,通常用声强级
(单位为dB)来表示噪声的大小。式中I为声强,单位是W/m2;I0=10-12 W/m2是人刚好能听到的声音强度。我国规定工作环境的噪声一般应低于85dB,则以下最接近该标准的声强是( )
A.
B.
C.
D. ![]()
答案:C
解析:根据题意有
,故选项C正确。
2009年高考物理试题分类汇编——机械振动和机械波
9、(08上海卷)22.(12分)有两列简谐横波a、b在同一媒质中沿x轴正方向传播,波速均为v=2.5m/s。在t=0时,两列波的波峰正好在x=2.5m处重合,如图所示。
(1)求两列波的周期Ta和Tb。
(2)求t=0时,两列波的波峰重合处的所有位置。
(3)辨析题:分析并判断在t=0时是否存在两列波的波谷重合处。
某同学分析如下:既然两列波的波峰存在重合处,那么波谷与波谷重合处也一定存在。只要找到这两列波半波长的最小公倍数,……,即可得到波谷与波谷重合处的所有位置。
你认为该同学的分析正确吗?若正确,求出这些点的位置。若不正确,指出错误处并通过计算说明理由。
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解析:
(1)从图中可以看出两列波的波长分别为λa=2.5m,λb=4.0m,因此它们的周期分别为
s=1s
s=1.6s
(2)两列波的最小公倍数为 S=20m
t=0时,两列波的波峰生命处的所有位置为
x=(2.5
20k)m,k=0,1,2,3,……
(3)该同学的分析不正确。
要找两列波的波谷与波谷重合处,必须从波峰重合处出发,找到这两列波半波长的厅数倍恰好相等的位置。设距离x=2.5m为L处两列波的波谷与波谷相遇,并设
L=(2m-1)
L=(2n-1),式中m、n均为正整数
只要找到相应的m、n即可
将λa=2.5m,λb=4.0m代入并整理,得
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由于上式中m、n在整数范围内无解,所以不存在波谷与波谷重合处。
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